Přednáška, abstrakt. Organické látky: lipidy, sacharidy, jejich role v buňce - pojem a typy. Klasifikace, podstata a vlastnosti.

Obecný vzorec je Cn (H2O) n: sacharidy obsahují ve svém složení pouze tři chemické prvky.

Stůl. Srovnání tříd sacharidů.

Ve vodě rozpustné sacharidy.

Monosacharidy:
glukóza- hlavní zdroj energie pro buněčné dýchání;
fruktóza- nedílná součást nektaru květin a ovocných šťáv;
ribóza a deoxyribóza- strukturní prvky nukleotidů, které jsou monomery RNA a DNA.

disacharidy:
sacharóza(glukóza + fruktóza) - hlavní produkt fotosyntézy transportovaný v rostlinách;
laktóza(glukóza + galaktóza) – je součástí mléka savců;
sladový cukr(glukóza + glukóza) - zdroj energie v klíčících semenech.

Funkce rozpustných sacharidů :

• doprava,
• ochranný,
• signál,
• energie.

nerozpustné sacharidy

polymerní :
škrob,
glykogen,
celulóza,
chitin.

Funkce polymerních sacharidů :

• strukturální,
• úložný prostor,
• energie,
• ochranný.

Škrob sestává z rozvětvených spirálovitých molekul, které tvoří rezervní látky v rostlinných pletivech.

Celulóza - polymer tvořený zbytky glukózy, sestávající z několika přímých paralelních řetězců spojených vodíkovými vazbami. Tato struktura zabraňuje pronikání vody a zajišťuje stabilitu celulózových obalů. rostlinné buňky.

Chitin sestává z aminoderivátů glukózy. Základní konstrukční prvek vrstvy členovců a buněčné stěny hub.

Glykogen je zásobním materiálem živočišné buňky.

Stůl. Nejběžnější sacharidy.

Tabulka Hlavní funkce sacharidů.

Lipidy.

Lipidy- estery mastných kyselin a glycerolu. Nerozpustný ve vodě, ale rozpustný v nepolárních rozpouštědlech. Přítomno ve všech buňkách. Lipidy se skládají z atomů vodíku, kyslíku a uhlíku.

Funkce lipidů :

Rezervovat - tuky se ukládají do zásoby v tkáních obratlovců.
Energie - polovina energie spotřebované buňkami obratlovců v klidu vzniká v důsledku oxidace tuků. Tuky se také používají jako zdroj vody. Energetický efekt z štěpení 1 g tuku je 39 kJ, což je dvojnásobek energetického efektu z štěpení 1 g glukózy nebo bílkovin.
Ochranný - podkožní tuková vrstva chrání tělo před mechanickému poškození.
Strukturální Fosfolipidy jsou součástí buněčných membrán.
Tepelná izolace - podkožní tuk pomáhá udržovat teplo.
elektrická izolace - myelin, vylučovaný Schwannovými buňkami (tvoří obaly nervových vláken), izoluje některé neurony, což mnohonásobně urychluje přenos nervových vzruchů.
Výživný - Některé látky podobné lipidům přispívají k budování svalové hmoty, udržování tělesného tonusu.
Mazání Vosky pokrývají kůži, vlnu, peří a chrání je před vodou. Listy mnoha rostlin jsou pokryty voskovým povlakem, vosk se používá při stavbě plástů.
Hormonální - hormon nadledvin - kortizon a pohlavní hormony jsou lipidové povahy.

Stůl. Hlavní funkce lipidů.

TEMATICKÉ ZADÁNÍ

Část A

A1. Polysacharidový monomer může být:
1) aminokyselina
2) glukóza
3) nukleotid
4) celulóza

A2. V živočišných buňkách je zásobním sacharidem:
1) celulóza
2) škrob
3) chitin
4) glykogen

A3. Nejvíce energie se uvolní při štěpení:
1) 10 g bílkovin
2) 10 g glukózy
3) 10 g tuku
4) 10 g aminokyseliny

A4. Jakou funkci neplní lipidy?
1) energie
2) katalytické
3) izolační
4) skladování

A5. Lipidy lze rozpustit v:
1) voda
2) solný roztok
3) kyselina chlorovodíková
4) aceton

Část B

V 1. Vyberte vlastnosti struktury sacharidů
1) sestávají z aminokyselinových zbytků
2) sestávají ze zbytků glukózy
3) skládají se z atomů vodíku, uhlíku a kyslíku
4) některé molekuly mají rozvětvenou strukturu
5) sestávají ze zbytků mastných kyselin a glycerolu
6) sestávají z nukleotidů

AT 2. Vyberte funkce, které sacharidy plní v těle
1) katalytické
2) doprava
3) signál
4) budova
5) ochranný
6) energie

VZ. Vyberte funkce, které lipidy plní v buňce
1) strukturální
2) energie
3) skladování
4) enzymatické
5) signál
6) doprava

AT 4. Přiřaďte skupinu chemických sloučenin k jejich roli v buňce:

Část C

C1. Proč se v těle nehromadí glukóza, ale hromadí se škrob a glykogen?

Složení buněk zahrnuje mnoho organických sloučenin: sacharidy, proteiny, lipidy, nukleové kyseliny a další sloučeniny, které se v neživé přírodě nevyskytují. Organické látky jsou chemické sloučeniny, které obsahují atomy uhlíku.

Atomy uhlíku jsou schopny vstoupit do silné kovalentní vazby mezi sebou a vytvořit širokou škálu řetězcových nebo kruhových molekul.

Nejjednodušší sloučeniny obsahující uhlík jsou uhlovodíky, sloučeniny, které obsahují pouze uhlík a vodík. Většina organických, tedy uhlíkatých, sloučenin však obsahuje i další prvky (kyslík, dusík, fosfor, síra).

Biologické polymery (biopolymery). Biologické polymery jsou organické sloučeniny, které tvoří buňky živých organismů a jejich metabolické produkty.

Polymer (z řeckého "poly" - hodně) je vícečlánkový řetězec, ve kterém je článkem jakákoli relativně jednoduchá látka - monomer. Monomery, které se navzájem spojují, tvoří řetězce skládající se z tisíců monomerů. Označíme-li typ monomeru konkrétním písmenem, například A, pak lze polymer znázornit jako velmi dlouhou kombinaci monomerních jednotek: A-A-A-A-...-A. Například víte organická hmota: škrob, glykogen, celulóza atd. Biopolymery jsou proteiny, nukleové kyseliny, polysacharidy.

Vlastnosti biopolymerů závisí na struktuře jejich molekul: na počtu a rozmanitosti monomerních jednotek, které tvoří polymer.

Pokud zkombinujete dva typy monomerů A a B dohromady, můžete získat velmi velkou sadu různých polymerů. Struktura a vlastnosti takových polymerů budou záviset na počtu, poměru a pořadí střídání, tj. na poloze monomerů v řetězcích. Polymer, v jehož molekule se periodicky opakuje skupina monomerů, se nazývá regulární. Takovými jsou například schematicky znázorněné polymery s pravidelným střídáním monomerů:

A B A B A B A B...

A A B B A A B B...

A B B A B B A B B A B B...

Lze však získat mnohem více variant polymerů, ve kterých není viditelný vzor opakovatelnosti monomerů. Takové polymery se nazývají nepravidelné. Schematicky je lze znázornit takto:

AAABBBBBAAABBBBBBBAAB...

Předpokládejme, že každý z monomerů určuje nějakou vlastnost polymeru. Například monomer A určuje vysokou pevnost a monomer B určuje elektrickou vodivost. Sloučením těchto dvou monomerů do různé poměry a jejich střídáním různými způsoby lze získat obrovské množství polymerních materiálů s různými vlastnostmi. Pokud vezmeme ne dva typy monomerů (A a B), ale více, pak se počet variant polymerních řetězců výrazně zvýší.

Ukázalo se, že kombinace a permutace několika typů monomerů v dlouhých polymerních řetězcích poskytuje konstrukci mnoha variant a určuje různé vlastnosti biopolymerů, které jsou součástí všech organismů. Tento princip je základem rozmanitosti života na naší planetě.

Sacharidy a jejich strukturu. Sacharidy jsou široce distribuovány v buňkách všech živých organismů. Sacharidy jsou organické sloučeniny tvořené uhlíkem, vodíkem a kyslíkem. Ve většině sacharidů je vodík a kyslík zpravidla ve stejném poměru jako ve vodě (odtud jejich název - sacharidy). Obecný vzorec pro takové sacharidy je Cn(H20)m. Jako příklad může posloužit jeden z nejrozšířenějších sacharidů, glukóza, jejíž elementární složení je C 6 H 12 0 6 (obr. 2). Glukóza je jednoduchý cukr. Několik zbytků jednoduchých cukrů se vzájemně spojí a vytvoří složité cukry. Mléko obsahuje mléčný cukr, který se skládá ze zbytků molekul dvou jednoduchých cukrů (disacharidů). Mléčný cukr je hlavním zdrojem energie pro mláďata všech savců.

Tisíce zbytků molekul stejných cukrů, které se navzájem spojují, tvoří biopolymery - polysacharidy. Živé organismy obsahují mnoho různých polysacharidů: u rostlin je to škrob (obr. 3), u živočichů glykogen, sestávající rovněž z tisíců molekul glukózy, ale ještě více rozvětvený. Škrob a glykogen hrají roli akumulátorů energie nezbytné pro životně důležitou činnost tělesných buněk. Brambory, zrna pšenice, žita, kukuřice atd. jsou velmi bohaté na škrob.

Funkce sacharidů. Nejdůležitější funkcí sacharidů je energie. Sacharidy jsou hlavním zdrojem energie pro organismy, které se živí organickou hmotou. V trávicím traktu lidí a zvířat je škrobový polysacharid štěpen speciálními bílkovinami (enzymy) na monomerní jednotky - glukózu. Glukóza absorbovaná ze střev do krve se v buňkách za uvolnění energie chemických vazeb oxiduje na oxid uhličitý a vodu a její přebytek se ukládá v buňkách jater a svalů ve formě glykogenu. V období intenzivní svalové práce nebo nervového napětí (nebo při hladovění) se zvyšuje odbourávání glykogenu ve svalech a játrech zvířat. V tomto případě vzniká glukóza, kterou spotřebovávají intenzivně pracující svalové a nervové buňky.

Polysacharidové biopolymery jsou tedy látky, ve kterých je uložena energie využívaná buňkami rostlinných a živočišných organismů.

V rostlinách v důsledku polymerace glukózy vzniká nejen škrob, ale také celulóza. Celulózová vlákna tvoří pevný základ buněčných stěn rostlin. Celulóza je díky své speciální struktuře nerozpustná ve vodě a má vysokou pevnost. Z tohoto důvodu se celulóza také používá k výrobě tkanin. Bavlna je totiž téměř čistá celulóza. Ve střevech lidí a většiny zvířat nejsou žádné enzymy schopné štěpit vazby mezi molekulami glukózy, které tvoří celulózu. U přežvýkavců je celulóza štěpena enzymy bakterií, které neustále žijí ve zvláštní části žaludku.

Známé jsou také komplexní polysacharidy skládající se ze dvou typů jednoduchých cukrů, které se pravidelně střídají v dlouhých řetězcích. Takové polysacharidy plní strukturální funkce v podpůrných tkáních zvířat. Jsou součástí mezibuněčné hmoty kůže, šlach, chrupavek, dodávají jim pevnost a pružnost. Důležitou funkcí sacharidových biopolymerů je tedy strukturální funkce.

Existují polymery cukrů, které jsou součástí buněčných membrán; poskytují interakci buněk stejného typu, vzájemné rozpoznávání buňkami. Pokud jsou oddělené jaterní buňky smíchány s ledvinovými buňkami, budou se nezávisle rozptýlit do dvou skupin v důsledku interakce buněk stejného typu: ledvinové buňky se spojí do jedné skupiny a jaterní buňky do druhé. Ztráta schopnosti vzájemného rozpoznávání je charakteristická pro buňky maligního nádoru. Objasnění mechanismů buněčného rozpoznávání a interakce může být důležité, zejména pro vývoj léčby rakoviny.

Lipidy. Lipidy jsou různé struktury. Všechny však mají jedno společné: všechny jsou nepolární. Proto se rozpouštějí v takových nepolárních kapalinách, jako je chloroform, ether, ale jsou prakticky nerozpustné ve vodě. Lipidy zahrnují tuky a tukům podobné látky. V buňce při oxidaci tuků vzniká velké množství energie, která se vynakládá na různé procesy. To je energetická funkce tuků.

Tuky se mohou hromadit v buňkách a slouží jako rezervní živina. U některých zvířat (například velryb, ploutvonožců) se pod kůží ukládá silná vrstva podkožního tuku, která je díky nízké tepelné vodivosti chrání před podchlazením, tedy plní ochrannou funkci.

Některé lipidy jsou hormony a podílejí se na regulaci fyziologických funkcí těla. Nejdůležitější jsou lipidy obsahující zbytek kyseliny fosforečné (fosfolipidy). nedílná součást buněčné membrány, tj. plní strukturální funkci.

Hmotnostní podíl sacharidů u volně žijících živočichů je větší než u jiných organických sloučenin. V buňkách zvířat a hub jsou sacharidy obsaženy v malém množství (asi 1% sušiny, v buňkách jater a svalů - až 5%), zatímco v rostlinných buňkách je jejich obsah mnohem vyšší (60 - 90 %). Sacharidy vznikají především jako výsledek fotosyntézy. Heterotrofní organismy získávají sacharidy z potravy nebo je syntetizují z jiných organických sloučenin (tuků, aminokyselin atd.).

Sacharidy jsou organické sloučeniny, ve kterých poměr uhlíku a kyslíku v zásadě odpovídá vzorci (CH 2 O) n, kde n \u003d 3 a více. Existují však sacharidy, u kterých je tento poměr poněkud odlišný, a některé obsahují atomy dusíku, fosforu nebo síry.

Mezi sacharidy patří monosacharidy, oligosacharidy a polysacharidy.

Monosacharidy – vysoce rozpustné v látkách, mají sladkou chuť. Zvažte strukturu monosacharidů s použitím glukózy jako příkladu. Jeho molekulový vzorec je C 6 H 12 0 6 .

Molekula glukózy

Monosacharidy jsou klasifikovány podle počtu atomů uhlíku v jejich molekulách. Pro divokou zvěř jsou nejdůležitější pentózy (sloučeniny s pěti atomy uhlíku) a hexózy (sloučeniny se šesti atomy uhlíku). Běžné hexózy jsou kromě glukózy fruktóza a galaktóza. Z pentóz je běžná ribóza a deoxyribóza, jejichž zbytky jsou součástí monomerů nukleových kyselin. Monosacharidy jsou schopny se vzájemně kombinovat pomocí -OH skupin. V tomto případě se tvoří mezi dvěma monosacharidovými zbytky prostřednictvím atomu kyslíku (-O-).

Oligosacharidy a polysacharidy jsou složeny z monosacharidových zbytků. Oligosacharidy jsou polymerní sacharidy, ve kterých je 2 až 10 monosacharidových jednotek spojeno kovalentními vazbami. Například disacharidy jsou tvořeny dvěma monosacharidovými zbytky. V přírodě jsou takové disacharidy běžné: běžný potravinářský cukr – sacharóza (skládá se ze zbytků glukózy a fruktózy) a mléčný cukr – laktóza (skládá se ze zbytků glukózy a galaktózy).

V důsledku interakce monosacharidů mohou vznikat řetězce o stovkách a tisících zbytků – polysacharidy. Tyto sloučeniny jsou špatně rozpustné ve vodě a nemají sladkou chuť. V přírodě jsou běžné polysacharidy tvořené z glukózových zbytků, jedná se o celulózu, glykogen a škrob. Další běžný polysacharid v přírodě, chitin, se skládá z derivátů glukózy obsahujících dusík.

Funkce sacharidů jsou velmi rozmanité. Energetická funkce je dána tím, že v důsledku úplného odbourání 1 g sacharidů se uvolní 17,6 kJ energie. Část této energie zajišťuje fungování těla a část se uvolňuje ve formě tepla. Největší počet energie se uvolňuje v důsledku oxidace sacharidů kyslíkem, v jiných případech však může dojít k rozkladu sacharidů s uvolněním energie. To je důležité pro organismy, které existují v podmínkách nedostatku nebo nepřítomnosti kyslíku.

Polysacharidy se mohou hromadit v buňkách, to znamená, že mohou plnit rezervní funkci. Glykogen se hromadí v buňkách zvířat a hub a škrob se hromadí v rostlinných buňkách. Stavební (strukturní) funkcí sacharidů je, že polysacharidy jsou součástí určitých struktur. Chitin tedy tvoří vnější kostru členovců a je obsažen v buněčné stěně hub a celulóza se nachází v buněčné stěně rostlin. Sacharidy spojené s lipidy a lipidy jsou umístěny mimo plazmatickou membránu živočišné buňky a buněčnou stěnu bakterií. Speciální sloučeniny sacharidů s bílkovinami (mukopolysacharidy) plní v organismech obratlovců i člověka lubrikační funkci - jsou součástí kapaliny, maže povrchy kloubů.

Polysacharidové řetězce mohou být lineární v prostoru nebo rozvětvené, což souvisí s jejich funkcemi. Řetězce polysacharidů, které jsou součástí struktur buňky nebo organismu, jsou vzájemně propojeny četnými vazbami, což zajišťuje pevnost a chemickou odolnost těchto látek. Většina polysacharidů jsou však rezervní látky živočišných a rostlinných buněk, mají četné rozvětvené řetězce, v důsledku čehož se tyto molekuly v buňce rychle rozkládají na glukózu na mnoha místech současně.

Struktura, vlastnosti a biologická úloha lipidů

Každá buňka v těle obsahuje lipidy. Lipidy jsou deriváty mastných kyselin a vícemocných alkoholů nebo aldehydů. Mastné kyseliny jsou organické kyseliny s řetězcem čtyř nebo více (až 24) atomů uhlíku, obvykle s přímým řetězcem. Některé lipidy mají mírně odlišnou strukturu, ale jsou také špatně rozpustné ve vodě.

Lipidy jsou hydrofobní, ale dobře se rozpouštějí v nepolárních rozpouštědlech: benzen, chloroform, aceton.

Velkou skupinu lipidů tvoří tuky. Tuky jsou estery trojmocného alkoholu glycerolu a tří nerozvětvených zbytků mastných kyselin. Jeden z základní funkce tuky – energie. V případě úplného odbourání 1 g tuku se uvolní 38,9 kJ energie – dvojnásobek oproti úplnému odbourání podobného množství sacharidů nebo bílkovin. Rezervní funkce spočívá v tom, že tuky jsou obsaženy v cytoplazmě buněk ve formě inkluzí – v tukových buňkách, slunečnicových semenech apod. Tukové zásoby mohou organismy využít jako rezervní živiny a jako zdroj metabolické vody (při 1 g tuk se zoxiduje, asi ml vody).

Tuky, které se hromadí v podkožní tukové tkáni zvířat, chrání tělo před účinky náhlých změn teploty a plní tepelně izolační funkci. Tato funkce tuků je dána jejich nízkou tepelnou vodivostí. Tukové zásoby v těle mohou plnit i ochrannou funkci. Zejména chrání vnitřní orgány před mechanickým poškozením.

Sloučeniny strukturou podobné tukům jsou vosky, jejichž vrstva pokrývá listy a plody suchozemských rostlin, povrch chitinózní kostry mnoha členovců, zabraňuje nadměrnému odpařování vody z povrchu těla.

Steroidy tvoří samostatnou skupinu lipidů. Nejdůležitějším steroidem živočišného organismu je cholesterol, složka buněčných membrán, a také prekurzor pro syntézu vitaminu D, hormonů nadledvin a gonad.

Mezi lipidy existují sloučeniny vznikající jako výsledek interakce jednoduchých molekul lipidů s jinými látkami. Patří sem lipoproteiny (sloučeniny lipidů a proteinů), glykolipidy (lipidy a sacharidy), fosfolipidy (obsahující zbytky kyseliny ortofosforečné)

Jak víte, nejdůležitějšími skupinami organických látek, které určují základní vlastnosti buňky, organismu, jsou bílkoviny, sacharidy, tuky, nukleové kyseliny, jednotlivé nukleotidy (zejména ATP). Každá z těchto skupin plní svou funkci (funkce) v procesu života organismu.

SACHARIDY (monosacharidy, polysacharidy) - organické látky, jejichž molekuly zahrnují vodík a kyslík. V tomto případě je poměr těchto prvků podobný jejich poměru v molekule vody, tzn. Na každé 2 atomy vodíku připadá jeden atom kyslíku.

Monosacharidy zahrnují ribózu, deoxyribózu, glukózu, fruktózu, galaktózu.

Mezi polysacharidy prvního řádu patří sacharóza, laktóza a maltóza.

Polysacharidy druhého řádu: škrob, glykogen, vláknina.

Sacharidy plní v těle následující funkce:

energie,

Strukturní (protože jsou součástí buněčných membrán a subcelulárních formací),

Skladem živin,

Ochranné (viskózní tajemství, které chrání stěny dutých orgánů před mechanickým, chemickým poškozením, pronikáním škodlivých bakterií a virů, jsou bohaté na sacharidy).

LIPIDY. Tento termín zahrnuje tuky a tukům podobné látky. Jedná se o organické sloučeniny s různou strukturou, ale společné vlastnosti. Jsou nerozpustné ve vodě, ale snadno rozpustné v organických rozpouštědlech.

Hlavní funkce lipidů:

Strukturní (lipidy se podílejí na stavbě buněčných membrán všech orgánů a tkání),

Energetická funkce (poskytuje 25-50 % tělesné energie),

přísun živin („energetické konzervy“)

Termoregulace.

PROTEINY. Proteiny jsou nepravidelné polymery, jejichž monomery jsou aminokyseliny. Většina proteinů obsahuje 20 aminokyselin. Každý z nich obsahuje stejné skupiny atomů: aminoskupinu - NH2 a karboxylovou skupinu - COOH. Molekuly, které leží mimo amino a karboxylové skupiny, se nazývají radikály (R). Buňka obsahuje volné aminokyseliny, které tvoří zásobu aminokyselin, díky níž se syntetizují nové proteiny. Tento fond je neustále doplňován v důsledku štěpení potravinových bílkovin trávicími enzymy nebo jejich vlastními zásobními bílkovinami.

Ke spojení aminokyselin dochází prostřednictvím jim společných skupin: aminoskupina jedné aminokyseliny je spojena s karboxylovou skupinou jiné aminokyseliny, při jejich spojení se uvolní molekula vody. Mezi spojenými aminokyselinami existuje vazba zvaná peptid.

Výsledná sloučenina několika aminokyselin se nazývá peptid a sloučenina velkého počtu aminokyselin se nazývá polypeptid. Proteinem tedy může být jeden nebo více polypeptidů.

Úrovně organizace molekuly proteinu. Primární, nejjednodušší strukturou je polypeptidový řetězec, tzn. řetězec aminokyselin spojených peptidovými vazbami. V primární struktuře jsou všechny vazby mezi aminokyselinami kovalentní, a proto silné.

Sekundární struktura odpovídá zkroucení proteinového vlákna ve formě spirály. Mezi skupinami -C=O, umístěnými na stejném otočení šroubovice, a skupiny -N-H na druhé straně se tvoří vodíkové vazby, které jsou slabší než kovalentní, ale poskytují dostatečnou pevnost sekundární struktury.

Kvartérní struktura. V důsledku kombinace několika molekul proteinů mezi sebou se vytváří kvartérní struktura. Jsou-li peptidová vlákna naskládána ve formě spirály, nazýváme takové proteiny globulární, pokud jsou ve formě svazků vláken - fibrilární.

Funkce bílkovin. Různorodost funkcí, které proteiny v živém organismu plní, je tak velká, že je vhodné ji představit ve formě následujícího schématu (obr. 1).

Obr. 1.

Je třeba poznamenat, že kromě těch, které jsou uvedeny v diagramu, plní proteiny také energetickou funkci. Bílkoviny se však jako zdroje energie využívají pouze tehdy, když jsou vyčerpány hlavní zdroje sacharidů a tuků.

NUKLEOVÉ KYSELINY. Nukleové kyseliny jsou přírodní makromolekulární sloučeniny, které zajišťují ukládání a přenos dědičné informace. Poprvé ji popsal v roce 1869 švýcarský biochemik F. Misher.

V přírodě existují dva typy nukleových kyselin, které se liší složením, strukturou a funkcí. Jedna obsahuje sacharidovou složku ribózu (RNA), druhá obsahuje deoxyribózu (DNA).

Nukleové kyseliny jsou nejdůležitější biopolymery, které určují základní vlastnosti živých věcí. DNA je tedy molekula polymeru sestávající ze stovek tisíc monomerů – deoxyribonukleotidů.

DNA. Nukleotidové složení DNA: DNA obsahuje 4 báze:

adenin (A)

guanin (G)

cytosin (C).

Množství adeninu se vždy rovná množství thyminu (A=T) a množství guaninu se vždy rovná množství cytosinu (Chargaffovo pravidlo). To svědčilo o některých přísných zákonitostech ve struktuře DNA. Počátkem 50. let minulého století byla objasněna struktura DNA - dvoušroubovice s cukerno-fosfátovou kostrou na periferii molekuly a purinové (adenin a guanin) a pyrimidinové (cytosin a thymin) báze v střední. Každý z párů bází má symetrii, která umožňuje jeho zařazení do dvojité šroubovice ve dvou orientacích: (A=T a T=A) a (C=G a G=C). V každém z řetězců DNA se mohou báze střídat všemi existujícími způsoby.

Pokud je známa sekvence bází v jednom řetězci (například T-C-G-C-A-T), pak se díky specifičnosti párování (komplementaritě) stane známou sekvence jeho "partnerského" řetězce: A-G-C-G-T -A.

RNA. Molekula RNA je také polymer, jehož monomerem je ribonukleotid. RNA je jednovláknová molekula a je postavena stejným způsobem jako jeden z řetězců DNA. Nukleotidy RNA jsou velmi blízké nukleotidům DNA, ale nejsou zcela totožné: místo thyminu (T) má RNA strukturou blízký pyrimidin, uracil.

Podle vykonávaných funkcí se RNA dělí na následující typy:

Transferová RNA (t-RNA) je nejkratší, 80-100 nukleotidů, t-RNA tvoří asi 10 % celkového obsahu buněčné RNA. Jeho funkcí je přenášet aminokyseliny do ribozomů, do místa syntézy bílkovin.

Ribozomální RNA (r-RNA) je největší, 3-5 tisíc nukleotidů (asi 90 % obsahu RNA buňky).

Messenger RNA (i-RNA), tvoří asi 0,5-1% celkového obsahu RNA v buňce. Jeho funkcí je přenos informací o struktuře proteinu z DNA do místa syntézy proteinu v ribozomech.

Rýže. 2.

Všechny typy RNA jsou syntetizovány na DNA, která slouží jako druh matrice.